DE10034105C1

DE10034105C1 - Spring tension effector for minimal invasive surgery has pivot device for instrument head controlled via parallel spring band strips coupled to pivot setting mechanism

Info

Publication number: DE10034105C1
Application number: DE2000134105
Authority: DE
Inventors: Wilhelm-Ernst Hoerl; Hartmut Gutzeit
Original assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2020-07-14

Abstract

The spring tension effector has a pivot device (4) with a series of successive link elements enclosed by a bendable metal hose, operated by a setting mechanism contained within a housing (2) provided with a handgrip (1), with a guide shaft (3) between the housing and the pivot device and an instrument head (5) at the distal end of the spring tension effector. The pivot movement is controlled via 2 parallel spring band strips attached to the instrument head at one end and to the setting mechanism at the other end, with a central channel for passage of a flexible instrument extending along the symmetry axis between the spring band strips.

Description

Die Erfindung betrifft ein Federzugeffektor für die minimalin vasive Chirurgie gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Der Federzugeffektor besteht im wesentlichen aus einer Schwenkvor richtung, dessen hintereinandergeschaltete identische Glieder in zwei Federbändern zwangsgeführt sind.The invention relates to a Federzugeffektor for the minimalin vasive surgery according to the preamble of the claim. The Federzugeffektor consists essentially of a Schwenkvor direction, the series-connected identical links in two spring bands are positively guided.

Nimmt man einen minimalinvasiven chirurgischen Eingriff vor, ist für das Einführen der erforderlichen chirurgischen Instrumente in den Patientenkörper zunächst in diesen eine Öffnung zu schaf fen und mit einer rohrähnliche Trokarhülse zu sichern. Durch diese Trokarhülse hindurch lässt sich dann ein stabartiges, an seinem distalen Ende mit einem chirurgischen Werkzeug bestücktes Instrument in den Körper einführen, entlang seiner Achse drehen und axial verschieben. Die Elastizität des Gewebes des Patien tenkörpers um die Trokarhülse wirkt aus kinematischer Sicht wie ein Kreuzgelenk und ermöglicht es, das Instrument einschließlich der Trokarhülse in beschränktem Maße zu schwenken.If you perform a minimally invasive surgical procedure, is for the introduction of the necessary surgical instruments to create an opening in the patient's body and secure with a tube-like trocar sleeve. By this trocar sleeve can then be turned into a rod-like one its distal end equipped with a surgical tool Insert the instrument into the body, turn it along its axis and move axially. The elasticity of the patient's tissue From the kinematic point of view, the body around the trocar sleeve looks like a universal joint and allows the instrument to be included to pivot the trocar sleeve to a limited extent.

Die Forderung nach noch mehr Beweglichkeit beim Einsatz der chi rurgischen Instrumente in der minimalinvasiven Chirurgie führte zur Entwicklung von Instrumenten mit zusätzlichem schwenkbaren Instrumentenschaft. Zentraler Bestandteil bilden dabei spezielle Schwenkvorrichtungen, welche als integraler Bestandteil des In strumentenschaftes nahe des Instrumentenkopfes mit Schwenkbewe gungen im Patientenkörper die Beweglichkeit erheblich erweitern.The demand for even more mobility when using the chi rurgical instruments in minimally invasive surgery for the development of instruments with additional swiveling Instrument shaft. Special components form the central component Swivel devices, which are an integral part of the In instruments near the instrument head with swivel movement movements in the patient's body significantly expand mobility.

Ein typisches und anspruchsvolles Einsatzgebiet für derartige Schwenkvorrichtungen bieten Endoskope, wo für den Mechanismus der Schwenkvorrichtung geringe Außenabmessungen, gleichzeitig aber ein ausreichend großer zentraler Kanal für die Aufnahme ei ner flexiblen Endoskopspitze gefordert wird. A typical and demanding application for such Swivel devices provide endoscopes where for the mechanism the swivel device small external dimensions, at the same time but a sufficiently large central channel for the egg a flexible endoscope tip is required.

In DE 44 15 057 A1 wird als Schwenkvorrichtung ein Vielgelenkme chanismus aus mehreren hintereinander geschalteten gleichartigen Getriebeelementen für medizinische Instrumente beschrieben. Die Getriebeelemente sind miteinander drehbar verbunden und derart gestaltet, dass sie über ineinander angreifende Hebel und Win kelhebel eine Schwenkbewegung auf das benachbarte Getriebeele ment weiterleiten können. Die Schwenkbewegung folgt dabei der Form eines ebenen Kreisbogens, wobei nur eine Anlenkung des ers ten, dem Instrumentengriff zugewandten Getriebeelementes erfor derlich ist. Um die zuvor genannten geometrischen Anforderungen an die Schwenkvorrichtung zu erfüllen, wurde für die Herstellung der Getriebeelemente, Hebel und Winkelhebel ein Verfahren der Mikrostrukturierungstechnik, wie z. B. durch das LIGA-Verfahren oder durch das Drahterodieren, eingesetzt.In DE 44 15 057 A1, a multi-jointed arm is used as the pivoting device mechanism of several similar types connected in series Gear elements for medical instruments described. The Gear elements are rotatably connected to one another and such designed that they interlocking levers and win rocker arm pivots on the adjacent gearbox ment can forward. The pivoting movement follows the Shape of a flat circular arc, with only one articulation of the first ten, gear element facing the instrument handle is such. To meet the aforementioned geometric requirements to meet the swivel fixture was for manufacturing the gear elements, levers and bell crank a method of Microstructuring technology, such as B. by the LIGA process or by wire EDM.

Dagegen wird in DE 35 04 824 A1 ein Endoskop mit einem Schwenkme chanismus beschrieben, bei dem ein Schlauch zur Aufnahme der En doskopspitze in mehrere hülsenförmige Gelenkglieder zwangsge führt wird. Die Gelenkglieder, welche den Schlauch vollständig umfassen, sind hintereinander angeordnet, miteinander über Schwenkgelenke verbunden und einzeln über Bowdenzüge schwenkbar.In contrast, in DE 35 04 824 A1 an endoscope with a Schwenkme mechanism described in which a hose for receiving the En Doskopspitze in several sleeve-shaped joint members leads. The articulated links that complete the hose include, are arranged one behind the other, over each other Swivel joints connected and individually pivotable via Bowden cables.

Ein gattungsgemäßer Federzugeffektor ist in DE 44 14 810 C1 be kannt. Er enthält eine Schwenkvorrichtung mit mehreren hinter einandergereihten Gliedern, umhüllt von einem biegeweichen Schlauch, mit Verstellmechanismus für die Schwenkbewegung der Schwenkvorrichtung auf. Für die Durchführung der Schwenkbewegung sind zwei Federbandstreifen vorgesehen, welche parallel zueinan der und zu einer gedachten Symmetrielinie sowie senkrecht zur Schwenkebene in den Gliedern zwangsgeführt sind. Bis auf die Verbindung mit den Federstreifen sind die Glieder untereinander nicht gelenkig verbunden. Die distalen Enden der Federbandstrei fen sind am distalen Endbereich festgelegt. Eines der beiden Fe derbänder weist eine gekrümmte Vorspannung auf, welche für Schwenkung die Schwenkvorrichtung in eine Richtung ausreicht. A generic spring balancer is in DE 44 14 810 C1 known. It contains a swivel device with several rear lined up limbs, enveloped by a flexible Hose, with adjustment mechanism for the swiveling movement of the Swivel device on. For performing the swivel movement two spring strips are provided, which are parallel to each other and to an imaginary line of symmetry and perpendicular to Swivel plane in the links are positively guided. Except for the The links are interconnected with the spring strips not articulated. The distal ends of the feather ribbon streak fen are attached to the distal end area. One of the two feet derband has a curved bias, which for Swiveling the swivel device in one direction is sufficient.

Ein Zurückschwenken erfolgt dann durch Anziehen des anderen Fe derbandes der Schwenkvorrichtung gegen diese gekrümmte Vorspan nung.Swiveling back is then done by tightening the other Fe derbandes the swivel device against this curved preload voltage.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Federzugeffektor mit einer Schwenkvorrichtung der eingangs genannten Art unter Berücksich tigung der zuvor genannten geometrischen Anforderungen mit einer gegenüber dem genannten Stand der Technik erheblich erhöhten Formstabilität zu gestalten. Auf diese Weise ließe sich der Ein satzbereich der erfindungsgemäßen Schwenkvorrichtung auch auf die Bereiche erweitern, in denen größere Haltekräfte erforder lich sind.The object of the invention is to provide a spring-loaded effector with a Swiveling device of the type mentioned at the beginning the above-mentioned geometric requirements with a significantly increased compared to the prior art mentioned Shape stability. In this way, the one range of use of the swivel device according to the invention also expand the areas where greater holding forces are required are.

Die Aufgabe wird mit der im Anspruch beschriebenen Vorrichtung gelöst.The object is achieved with the device described in the claim solved.

Der erfindungsgemäße Federzugeffektor wird im folgenden anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigenThe spring balancer according to the invention is described below of drawings of an embodiment explained. Show it

Fig. 1 die Baugruppen des erfindungsgemäßen Federzugeffektors in der Übersicht, Fig. 1, the assemblies of the invention Federzugeffektors in the overview,

Fig. 2a bis e verschiedene Auf- und Ansichten eines Gliedes 18 der Schwenkvorrichtung 4 im Detail, FIGS. 2a to e show various views of an up-and-pivot member 18 of the device 4 in detail,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Schwenkvorrichtung 4, Fig. 3 shows a cross section through the pivoting device 4,

Fig. 4 eine Aufsicht-Schnittdarstellung des Gehäuses 2 mit der Positioniereinrichtung für die Federzugbänder 11 im Bereich des Drehknopfes 7 bis Anfang der Schwenkvorrichtung 4, Fig. 4 is a plan sectional view of the housing 2 with the positioning means for the Federzugbänder 11 in the region of the rotary knob 7 to the top of swivel device 4,

Fig. 5 eine Aufsicht-Schnittdarstellung des Instrumentenkopfes 5 und einen Teil der Schwenkvorrichtung 4 sowie Fig. 5 is a top sectional view of the instrument head 5 and part of the pivoting device 4 and

Fig. 6a bis d vier mögliche Gestaltungsalternativen für das distale Ende der Federstreifen 11 für eine formschlüssige Fi xierung dieser im Instrumentenkopf. Fig. 6a to d four possible design alternatives for the distal end of the spring strip 11 for a positive Fi fixation of this in the instrument head.

Die Baugruppen des erfindungsgemäßen Federzugeffektors in der beschriebenen Ausführungsform sind in Fig. 1 dargestellt. Diese bestehen aus einem Griff 1 als Teil des Gehäuses 2, dem Füh rungsschaft 3, an dessen distalen Ende die Schwenkvorrichtung 4, welche mit dem Instrumentenkopf 5 endet, ansetzt. Die Schwenk vorrichtung lässt sich in einer Ebene nach beiden Seiten schwen ken, was in Fig. 1 durch eine zweite Darstellung 6 einer zweiten Schwenkvorrichtung mit Instrumentenkopf in entgegengesetzter Schwenkrichtung angedeutet ist. Der Drehknopf 7 auf dem Gehäuse 2 dient der kontinuierlichen Einstellung der Schwenkrichtung. Am proximalen Ende des Gehäuses 2 befindet sich eine Buchse 9 für das Einführen eines chirurgischen Instrumentes durch einen Kanal 29 (vgl. Fig. 2 bis 5) im Federzugeffektor zum Instrumentenkopf 5. Fig. 1 zeigt beispielhaft am Instrumentenkopf 5 eine Endos kopspitze 10 eines flexiblen Endoskopes als eingeführtes chirur gisches Instrument. Ferner sind in Fig. 1 die Symmetrieachse 25 sowie eine Trokarhülse 8 abgebildet, welche in den Patientenkör per eingeschoben als Führungshülse des Federzugeffektors dient.The assemblies of the spring-loaded effector according to the invention in the described embodiment are shown in FIG. 1. These consist of a handle 1 as part of the housing 2 , the guide shaft 3 , at the distal end of which the pivoting device 4 , which ends with the instrument head 5 , attaches. The pivoting device can be pivoted in one plane to both sides, which is indicated in FIG. 1 by a second representation 6 of a second pivoting device with an instrument head in the opposite pivoting direction. The rotary knob 7 on the housing 2 serves for the continuous adjustment of the swivel direction. At the proximal end of the housing 2 there is a socket 9 for inserting a surgical instrument through a channel 29 (see FIGS. 2 to 5) in the spring-loaded effector to the instrument head 5 . Fig. 1 shows an example of the instrument head 5, an endos tip 10 of a flexible endoscope as an inserted surgical instrument. Furthermore, the symmetry axis 25 and a trocar sleeve 8 are shown in FIG. 1, which serves as a guide sleeve of the spring-loaded effector inserted into the patient body.

Die prinzipielle Funktionsweise der Schwenkvorrichtung 4 beruht im wesentlichen auf einem in einer Ebene schwenkbaren Vielge lenkmechanismus, bestehend aus mehreren gelenkig hintereinander geschalteten identischen Gliedern 18 (Fig. 2a bis e), und zwei parallel zueinander und zur Symmetrieachse 25 angeordneten sowie senkrecht zur Schwenkebene aufgestellten, im Führungsschaft 3 und in den Gliedern des der Schwenkvorrichtung zur Instrumenten spitze 5 zwangsgeführten Federbandstreifen mit einer hohen axia len Steifigkeit. Während die distalen Enden beider Federband streifen in der Instrumentenspitze enden und dort in der be schriebenen Ausführungsform formschlüssig fixiert sind, können die proximalen Enden der beiden Federbandstreifen im Gehäuse 2 durch Betätigung des Drehknopfes 7 synchron gegeneinander, d. h. mit gleichen Stellwegen axial verschoben werden. Diese synchrone axiale Verschiebbarkeit der beiden proximalen Enden zueinander bewirkt eine relative Längenäderung beider Federbandstreifen, welche im Betrag für beide Federbandstreifen gleich ist und sich nur im Vorzeichen unterscheidet. Sind die beiden Federbandstrei fen im Bereich der Schwenkvorrichtung 4 durch die Zwangsführun gen beidseitig der Symmetrieachse 25 des Federzugeffektors so geführt, dass ihr Abstand zu der Symmetrieachse 25 in der Schwenkvorrichtung an jeder Stelle stets identisch ist, ruft eine Längenänderung beider Federbandstreifen der zuvor genannten Art eine Schwenkung der Schwenkvorrichtung 4 hervor, wobei sich die Länge der Symmetrieachse 25 nicht ändert. Alternativ zu der formschlüssigen Fixierung der distalen Enden der Federbandstrei fen eignen sich auch kraft- und stoffschlüssige sowie aus den genannten kombinierte Verbindungen, beispielsweise geklemmte, geklebte, geschweißte und/oder eingegossene Verbünde.The principle of operation of the pivoting device 4 is essentially based on a multi-pivoting steering mechanism which can be pivoted in one plane, consisting of a plurality of identical links 18 ( FIGS. 2a to e) connected in series in an articulated manner, and two arranged parallel to one another and to the axis of symmetry 25 and set up perpendicular to the pivoting plane, in the guide shaft 3 and in the limbs of the swiveling device for instruments tip 5 positively guided spring band strips with a high axial rigidity. While the distal ends of the two spring strips strip end in the instrument tip and are positively fixed there in the described embodiment, the proximal ends of the two spring strip strips in the housing 2 can be moved synchronously with one another by actuating the rotary knob 7 , ie, axially displaced with the same adjustment paths. This synchronous axial displaceability of the two proximal ends relative to one another causes a relative length change of the two spring band strips, which is the same for both spring band strips and only differs in sign. Are the two Federbandstrei fen in the region of the swivel device 4 by the Zwangsführungsun conditions on both sides of the symmetry axis 25 of the spring-loaded effector so that their distance from the symmetry axis 25 in the swivel device is always identical at every point, a change in length of both spring band strips of the aforementioned type calls one Swiveling of the pivoting device 4 , the length of the axis of symmetry 25 not changing. As an alternative to the form-fitting fixing of the distal ends of the spring band strips, force-fit and material-fit connections as well as from the above-mentioned combined connections, for example clamped, glued, welded and / or cast-in composites, are also suitable.

Eines der identischen, hintereinandergereihten Glieder 18 des Vielgelenkmechanismusses ist in Fig. 2a bis e in verschiedenen Schnittdarstellungen und Ansichten dargestellt. Sie zeigen je ein Glied 18 mit einem zylindrischen Gelenk 26, einer Gelenkauf nahme 27 für die Aufnahme des Gelenks des jeweils folgenden Gliedes, den Zwangsführungen 28 für die beiden Federbandstreifen auf den jeweils zu der Symmetrielinie 25 gegenüberliegenden Sei ten des Gliedes 18 sowie den zentralen Kanal 29 für die Durch leitung von Instrumenten durch die Schwenkvorrichtung 4. Rundun gen 30 in den Randbereichen der Zwangsführungen dienen der Re duzierung von Kerbwirkungseffekten, d. h. von überhöhten Span nungssingularitäten im Federbandstreifen 11 in der Schwenkvor richtung während des Schwenkvorganges.One of the identical, lined-up links 18 of the multi-joint mechanism is shown in FIGS. 2a to e in different sectional representations and views. They each show a link 18 with a cylindrical joint 26 , an articulation 27 for receiving the joint of the following link, the positive guides 28 for the two spring band strips on the opposite to the line of symmetry 25 Be the link 18 and the central channel 29 for the passage of instruments through the swivel device 4 . Rundun conditions 30 in the edge areas of the positive guides serve to reduce the notch effects, ie excessive tension voltage singularities in the spring band strip 11 in the Schwenkvor direction during the pivoting process.

Den Querschnitt durch die Schwenkvorrichtung 4 auf der Höhe ei nes der Glieder 18 zwischen dessen Gelenk 26 und dessen Gelenk aufnahme 27 zeigt Fig. 3. Die beiden Federstreifen 11 werden da bei in den Zwangsführungen 28 des Gliedes 18 geführt und gegen ein seitliches Ausbrechen aus diesen durch dem die Glieder 18 umhüllenden Metallschlauch 19 zusätzlich geführt. Zur Reduzie rung der Reibung während der Schwenkbewegung können optional zwischen den Federbandstreifen 11 und Metallschauch 19 oder den Zwangsführungen 28 nicht dargestellte reibungsarme Zwischenele mente, beispielsweise Teflon- oder Schmierstoffhaltige Folien eingelegt werden.The cross section through the pivoting device 4 at the level of egg nes of the links 18 between its joint 26 and its joint receptacle 27 is shown in FIG. 3. The two spring strips 11 are guided in the positive guides 28 of the link 18 and prevent them from breaking out laterally through the metal sleeve 19 enveloping the links 18 additionally guided. To reduce the friction during the pivoting movement, low-friction intermediate elements (not shown), for example Teflon or lubricant-containing films, can optionally be inserted between the spring band strips 11 and metal hose 19 or the positive guides 28 .

Ein besonderer Vorteil der Schwenkvorrichtung des erfindungsge mäßen Federzugeffektors liegt in den erzielbaren hohen Halte kräften in beiden Richtungen und der hohen Steifigkeit der Schwenkvorrichtung 4 in jeder Schwenkrichtung, welche durch die hohe Steifigkeit von Federbandstreifen 11 und Vielgelenkmecha nismus in Kombination mit der Zwangsführung 28 dieser Komponen ten zueinander realisiert wird. Dadurch sind auch Einsatzbereiche des Federzugeffektors außerhalb der minimalinvasive Chirur gie denkbar. Beispielsweise eignet sich der Federzugeffektor in einer anderen Baugröße prinzipiell auch als Manipulator für Ar beiten in ansonsten unzugänglichen Hohlräumen oder für den Transport und die Bergung von Gegenständen und Personen, beispielsweise bei Rettungseinsätzen.A particular advantage of the swivel device of the spring-loaded effector is the achievable high holding forces in both directions and the high rigidity of the swivel device 4 in each swivel direction, which is due to the high rigidity of spring band strips 11 and multi-joint mechanism in combination with the positive guidance 28 of these components to each other is realized. As a result, areas of application of the spring balancer outside of minimally invasive surgery are also conceivable. For example, the spring-loaded effector in a different size is also suitable in principle as a manipulator for work in otherwise inaccessible cavities or for the transport and recovery of objects and people, for example in rescue operations.

Fig. 4 zeigt im Detail den Mechanismus für die axiale Verschie bung der beiden proximalen Enden der beiden Federbandstreifen 11 zueinander, welcher im Gehäuse 2 im Bereich des in der Zeichnung nur gestrichelt dargestellten Drehknopfes 7 angeordnet ist. Die proximalen Enden der beiden Federbandstreifen 11 werden im vor liegenden Ausführungsbeispiel je mit einer geschraubten, d. h. kraftschlüssigen Einspannvorrichtung 12 an axial zu den Feder bandstreifen 11 anschließenden und bewegbaren Zahnstangen 13 be festigt. Die beiden Zahnstangen 13, welche auf Linearwälzlager 14 parallel zueinander geführt sind, sind über je ein Zahnrad 15 und dem direkt auf diese wirkende Ritzel 16 mit dem Drehknopf 7 verbunden und können über diesen Mechanismus durch Drehen des Drehknopfes parallel zueinander, jedoch synchron in entgegenge setzter Richtung positioniert werden. Fig. 4 shows in detail the mechanism for the axial displacement of the two proximal ends of the two spring band strips 11 to each other, which is arranged in the housing 2 in the region of the rotary knob 7 shown in dashed lines in the drawing. The proximal ends of the two spring strip 11 are fastened in the front lying embodiment, each with a threaded, that is force-fit jig 12 at axially to the spring strip 11 adjacent and movable racks 13 be. The two racks 13 , which are guided parallel to each other on linear roller bearings 14 , are each connected via a gear 15 and the pinion 16 acting directly thereon to the rotary knob 7 and can be moved parallel to one another, but synchronously in opposite directions, by means of this mechanism by rotating the rotary knob Direction.

Die beiden Federbandstreifen 11 werden von dem Gehäuse 2 durch den Führungsschaft 3 in die Schwenkvorrichtung 4 geführt. Als Übergang zwischen Führungsschaft 3 und Schwenkvorrichtung dient dabei eine Hülse 17, welche schwenkvorrichtungsseitig als Ge lenkaufnahme 27 für das Gelenk 26 des ersten Glied 18 des schwenkbaren Vielgelenkmechanismus gestaltet ist. Als äußere Hülle und als Schutz der Schwenkvorrichtung 4 dient der flexible Metallschlauch 19, wobei alternativ sich hierzu auch flexible Schläuche aus anderen Materialien, wie z. B. aus Gummi oder Kunststoff, aber auch Manschetten eignen.The two spring band strips 11 are guided from the housing 2 through the guide shaft 3 into the swivel device 4 . As a transition between the guide shaft 3 and the swivel device, a sleeve 17 is used , which is designed on the swivel device side as a Ge receptacle 27 for the joint 26 of the first link 18 of the pivotable multi-joint mechanism. The flexible metal hose 19 serves as the outer shell and as protection for the swivel device 4 , with flexible hoses made of other materials, such as, B. made of rubber or plastic, but also cuffs.

Eine Schnittdarstellung des Instrumentenkopfes 5 mit den beiden Federbandstreifen 11 und den angrenzenden Gliedern 18 der Schwenkvorrichtung 4 zeigt Fig. 5. Der fexible Metallschlauch 19 ist hier nur angedeutet. Der Instrumentenkopf besteht aus einer inneren Hülse 20 mit einem Gewinde 21, einer Gelenkhälfte 26 als Übergang einem der Glieder 18 des Vielgelenkmechanismus und zwei um 180° versetzte formschlüssige Aufnahmen 22 für die beiden Fe derbandstreifen 11, aus einer Überwurfkappe 23 als Gegenlager der formschlüssigen Befestigung der Federbandstreifen 11 in der Aufnahme 22 sowie einer Überwurfmutter 24. Bei der Montage des Instrumentenkopfes wird die Überwurfkappe 23 über das Gewinde 21 über die Aufnahme geschoben und mit der anschließend aufgesetz ten Überwurfmutter 24 gesichert. Als Alternative zu der eintei ligen Überwurfhülse 23 bietet sich die Verwendung von zwei Scha lenhälften an.A sectional view of the instrument head 5 with the two spring band strips 11 and the adjacent links 18 of the swivel device 4 is shown in FIG. 5. The flexible metal hose 19 is only hinted at here. The instrument head consists of an inner sleeve 20 with a thread 21 , a joint half 26 as a transition one of the links 18 of the multi-joint mechanism and two 180 ° offset form-fitting receptacles 22 for the two Fe derbandstreifen 11 , from a cap 23 as a counter bearing of the form-fitting attachment of the Spring band strip 11 in the receptacle 22 and a union nut 24 . When mounting the instrument head, the union cap 23 is pushed over the thread 21 over the receptacle and secured with the union nut 24 which is then put on. As an alternative to the one-piece union sleeve 23 , the use of two shell halves offers itself.

Zur Gestaltung der formschlüssigen Befestigung werden anhand der in Fig. 6a bis d dargestellten distalen Enden der Federband streifen 11 beispielhaft vier mögliche Designvorschläge be schrieben. Fig. 6a zeigt ein auf das distale Federbandstreifen ende aufgeschweißtes Drahtstück 31, welches im eingebauten Zu stand durch eine Nut in der inneren Hülse 20 gehalten wird. Fig. 6b zeigt das distale Ende eines Federbandstreifens mit einer Bohrung 32, die im eingebauten Zustand im Instrumentenkopf in einen Pin, Stift oder Haken eingehängt und der Federbandstreifen damit formschlüssig fixiert ist. In Fig. 6c ist ein distales Ende eines Federbandstreifens dargestellt, welches beidseitig seitliche Kerben 33 aufweist, welche von entsprechenden, mit den Komponenten, vorzugsweise mit der inneren Hülse 20, des Instru mentenkopfes 5 befestigten Gegenstücken formschlüssig gehalten werden. Schließlich zeigt Fig. 6d ein schwalbenschwanzförmig ge staltetes Ende eines Federbandstreifens 11, welches in eine ent sprechend ausgeführte keilförmige Nut vorzugsweise in der inne ren Hülse 20 eingespannt ist. In jedem Fall muss die formschlüs sige Einspannung für den Einsatz des Federzugeffektor spielfrei gestaltet sein. For the design of the form-fitting fastening strips 11 are described as an example four possible design proposals using the distal ends of the spring band shown in Fig. 6a to d. Fig. 6a shows an end welded to the distal spring band strip wire piece 31 , which was in the built-in to be held by a groove in the inner sleeve 20 . Fig. 6b shows the distal end of a spring band strip with a bore 32 which suspended in the installed state in the instrument head in a pin, pin or hook, and the spring strip is so positively fixed. In Fig. 6c, a distal end of a spring band strip is shown which has lateral notches 33 on both sides, which are positively held by corresponding counterparts fastened with the components, preferably with the inner sleeve 20 , of the instrument head 5 . Finally, FIG. 6d shows a dovetail-shaped end of a spring band strip 11 , which is preferably clamped in an accordingly designed wedge-shaped groove in the inner sleeve 20 . In any case, the positive clamping for the use of the spring balancer must be designed without play.

Um bei chirurgischen Eingriffen die erforderliche Sterilität zu gewährleisten, wird der Federzugeffektor vor jeden Eingriff mit einem sterilen Einwegüberzugsschlauch, welcher beispielsweise als medizinische Siliconschläuche im einschlägigen Handel ange boten wird, überzogen. Alternativ oder zusätzlich sind für den Federzugeffektor Materialien zu verwenden, welche für die übli chen thermische Sterilisationsverfahren geeignet sind. Dies sind insbesondere Metalle, Keramiken, Glas oder temperaturbeständige Kunststoffe, wohingegen thermoplastische Kunststoffe oder Schmierstoffhaltige Folien oder Bauteile nicht geeignet sind. To achieve the required sterility during surgical procedures ensure that the spring balancer is used before any intervention a sterile disposable cover tube, which for example as medical silicone hoses in the relevant trade messenger is covered. Alternatively or additionally, are for the Spring-loaded effector materials to be used for the usual Chen thermal sterilization processes are suitable. these are especially metals, ceramics, glass or temperature resistant Plastics, whereas thermoplastics or Lubricant-containing foils or components are not suitable.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Griff
Handle

22

Gehäuse
casing

33

Führungsschaft
guide shaft

44

Schwenkvorrichtung
swivel device

55

Instrumentenkopf
instrument head

66

Zweite Darstellung
Second representation

77

Drehknopf
knob

88th

Trokarhülse
trocar

99

Buchse
Rifle

1010

Endoskopspitze
endoscope tip

1111

Federbandstreifen
Spring strip

1212

Einspannvorrichtung
chuck

1313

Zahnstangen
racks

1414

Linearwälzlager
linear bearings

1515

Zahnrad
gear

1616

Ritzel
pinion

1717

Hülse
shell

1818

Glied
element

1919

Metallschlauch
metal hose

2020

Innere Hülse
Inner sleeve

2121

Gewinde
thread

2222

Aufnahme
admission

2323

Überwurfhülse
Cap sleeve

2424

Überwurfmutter
Nut

2525

Symmetrieachse
axis of symmetry

2626

Gelenk
joint

2727

Gelenkaufnahme
joint Taping

2828

Zwangsführung
forced control

2929

Kanal
channel

3030

Rundungen
rounding

3131

Drahtstück
piece of wire

3232

Bohrung
drilling

3333

Kerbe
score

Claims

Spring-loaded effector for minimally invasive surgery, consisting of

a) a swivel device ( 4 ) with a plurality of links ( 18 ) arranged in series, encased by a flexible hose,
b) a housing ( 2 ) with a handle ( 1 ) for receiving an adjustable adjustment mechanism for the pivoting movement of the pivoting device ( 4 ),
c) a guide shaft ( 3 ) as a connecting element between the swivel device ( 4 ) and the housing ( 2 ) and
d) an instrument head ( 5 ) as the distal end of the spring clip,

in which

a) for the pivoting movement two spring band strips ( 11 ) from the adjusting mechanism in the housing ( 2 ) through the guide shaft ( 3 ) and the pivoting device ( 4 ) for the instrument head ( 5 ) are provided,
b) the distal ends of the two spring band strips ( 11 ) in the instrument head ( 5 ) are firmly connected to the latter,
c) the two spring band strips ( 11 ) are arranged perpendicular to the swivel plane and parallel to one another and to the axis of symmetry ( 25 ) of the spring-loaded effector, are at least positively guided in the swivel device and carry out the swivel movement with it, the spring band strip ( 11 ) and the swivel device are axially displaceable against each other,

characterized in that

a) the plurality of links ( 18 ) lined up in series are each connected with joints to one another in a plane pivotable multi-joint mechanism,
b) the adjustable adjustment mechanism is provided with a rotary knob ( 7 ) for the adjustment,
c) the axis of symmetry ( 25 ) runs exactly in the middle between the two spring band strips ( 11 ),
d) the proximal ends of the two spring band strips ( 11 ) in the housing ( 2 ) are connected to the adjustment mechanism, by means of which the proximal ends of the two spring band strips ( 11 ) can be adjusted in parallel, but synchronously in opposite directions to one another,
e) through the spring-loaded effector from a socket ( 9 ) at the proximal end of the housing ( 2 ) to the distal end of the instrument head ( 5 ) along the line of symmetry ( 25 ), a central channel ( 29 ) for carrying out flexible instruments is arranged .
f) the proximal ends of the two spring band strips ( 11 ) in the housing ( 2 ) are each firmly connected to a toothed rack, which is connected to this by means of a toothed wheel ( 15 ) from a central pinion ( 16 ) which rotates with the rotary knob ( 7 ) is bar, is movable,
g) the distal ends of the spring band strips in the instrument tip ( 5 ) are fi xed by a positive clamping, and
h) the flexible hose is a metal hose ( 19 ).